目次
Part 1 基本編
第1章 PostgreSQL“超”入門
- 1.1 呼び方
- 1.2 データベースとしての分類
- 1.3 歴史
- コラム メジャーバージョンとマイナーバージョン
- 1.4 ライセンス
- 1.5 コミュニティ
第2章 アーキテクチャの基本
- 2.1 プロセス構成
- 2.1.1 マスタサーバプロセス
- 2.1.2 ライタプロセス
- 2.1.3 WALライタプロセス
- 2.1.4 チェックポインタプロセス
- 2.1.5 自動バキュームランチャと自動バキュームワーカプロセス
- 2.1.6 統計情報コレクタプロセス
- 2.1.7 バックエンドプロセス
- 2.1.8 パラレルワーカプロセス
- 2.2 メモリ管理
- 2.2.1 共有メモリ域
- 2.2.2 プロセスメモリ
- 2.3 ファイル
- 2.3.1 主なディレクトリ
- 2.3.2 主なファイル
第3章 各種設定ファイルと基本設定
- 3.1 設定ファイルの種類
- 3.2 postgresql.confファイル
- 3.2.1 設定項目の書式
- 3.2.2 設定の参照と変更
- 3.2.3 設定項目の反映タイミング
- 3.2.4 設定ファイルの分割と統合
- コラム コマンドラインパラメータによる設定
- 3.2.5 ALTER SYSTEM文による変更
- 3.3 pg_hba.confファイル
- 3.3.1 記述形式
- 3.3.2 接続方式
- コラム SSL接続
- 3.3.3 接続データベース
- コラム ログイン権限
- 3.3.4 接続ユーザ
- コラム 特殊な名前のデータベースとユーザ
- 3.3.5 接続元のIPアドレス
- 3.3.6 認証方式
- コラム pg_hba_file_rulesビュー
- 3.4 pg_ident.confファイル
第4章 処理／制御の基本
- 4.1 サーバプロセスの役割
- 4.1.1 マスタサーバプロセス
- 4.1.2 ライタプロセス
- 4.1.3 WALライタプロセス
- 4.1.4 チェックポインタ
- 4.1.5 自動バキュームランチャと自動バキュームワーカ
- 4.1.6 統計情報コレクタ
- 4.1.7 バックエンドプロセス
- コラム バックグラウンドワーカプロセス
- 4.2 クライアントとサーバの接続／通信
- 4.3 問い合わせの実行
- 4.3.1 パーサ
- 4.3.2 リライタ
- 4.3.3 プランナ／オプティマイザ
- 4.3.4 エグゼキュータ
- 4.3.5 SQLの種別による動作
- 4.4 トランザクション
- 4.4.1 トランザクションの特性
- 4.4.2 トランザクションの制御
- 4.4.3 トランザクションの分離レベル
- 4.5 ロック
- コラム 勧告的ロック
- 4.6 同時実行制御
Part 2 設計／計画編
第5章 テーブル設計
- 5.1 データ型
- 5.1.1 文字型
- コラム 内部的に使用される文字型
- コラム char型に対する文字列操作の注意点
- 5.1.2 数値データ型
- 5.1.3 日付／時刻データ型
- コラム アンチパターン 文字型で日時を管理する
- 5.1.4 バイナリ列データ型
- コラム JSON型とJSONB型
- コラム 型名のエイリアス
- 5.2 制約
- 5.2.1 主キー
- 5.2.2 一意性制約とNOT NULL制約
- 5.2.3 外部キー制約
- 5.2.4 検査制約
- コラム 検査制約の適用順序
- 5.3 PostgreSQL固有のテーブル設計
- 5.3.1 TOASTを意識したテーブル設計
- 5.3.2 結合を意識したテーブル設計
- コラム 遺伝的問い合わせ最適化
- 5.4 ビューの活用
- 5.4.1 ビュー
- 5.4.2 マテリアライズドビュー
第6章 物理設計
- 6.1 各種ファイルのレイアウトとアクセス
- 6.1.1 PostgreSQLのテーブルファイルの実態
- 6.1.2 テーブルファイル
- 6.1.3 インデックスファイル
- 6.1.4 テーブルファイルに対するアクセス
- 6.2 WALファイルとアーカイブファイル
- 6.2.1 WALファイル
- 6.2.2 アーカイブファイル
- 6.3 HOTとFILLFACTOR
- 6.3.1 HOT
- 6.3.2 FILLFACTOR
- コラム FILLFACTORの確認方法
- 6.4 データ配置のポイント
- 6.4.1 base領域
- 6.4.2 WAL領域
- 6.4.3 アーカイブ領域
- 6.5 テーブル空間とテーブルパーティショニング
- 6.5.1 テーブルパーティショニングとの組み合わせ
- コラム 別のテーブル空間へのデータベースオブジェクトの一括移動
- 6.6 性能を踏まえたインデックス定義
- 6.6.1 インデックスの概念
- 6.6.2 更新に対するインデックスの影響
- 6.6.3 複数列インデックス使用時の注意
- 6.6.4 関数インデックスの利用
- 6.6.5 部分インデックスの利用
- コラム インデックスの種類
- 6.7 文字エンコーディングとロケール
- 6.7.1 文字エンコーディング
- 6.7.2 ロケール
第7章 バックアップ計画
- 7.1 最初に行うこと
- 7.2 PostgreSQLのバックアップ方式
- 7.2.1 オフラインバックアップ
- 7.2.2 オンラインバックアップ
- 7.3 主なリカバリ要件／バックアップ要件
- 7.3.1 要件と方式の整理方法
- 7.4 各バックアップ方式の注意点
- 7.4.1 コールドバックアップの注意点
- 7.4.2 オンライン論理バックアップの注意点
- 7.4.3 オンライン物理バックアップの注意点
第8章 監視計画
- 8.1 監視とは
- 8.2 監視項目の選定
- 8.2.1 サーバに問題が起きていないか？ を監視する
- 8.2.2 PostgreSQLに問題が起きていないか？ を監視する
- 8.3 PostgreSQLログの設定
- 8.3.1 PostgreSQLログをどこに出力するか
- 8.3.2 PostgreSQLログをいつ出力するか
- 8.3.3 PostgreSQLログに何を出力するか
- 8.3.4 PostgreSQLログをどのように保持するか
- 8.4 異常時の判断基準
第9章 サーバ設定
- 9.1 CPUの設定
- 9.1.1 クライアント接続設定
- 9.1.2 ロックの設定
- 9.2 メモリの設定
- 9.2.1 OSのメモリ設定
- 9.2.2 PostgreSQLのメモリ設定
- 9.2.3 HugePage設定（PostgreSQL 9.4以降）
- 9.3 ディスクの設定
- 9.3.1 OSのディスク設定
- 9.3.2 PostgreSQLのディスク設定
Part 3 運用編
第10章 高可用化と負荷分散
- 10.1 サーバの役割と呼び名
- 10.2 ストリーミングレプリケーション
- 10.2.1 ストリーミングレプリケーションの仕組み
- コラム pg_resetwalコマンド
- 10.2.2 可能なレプリケーション構成
- 10.2.3 レプリケーションの状況確認
- 10.2.4 レプリケーションの管理
- 10.2.5 設定手順の整理
- コラム 循環するレプリケーション
- 10.3 PostgreSQLで構成できる3つのスタンバイ
- 10.3.1 それぞれのメリットとデメリット
- 10.3.2 コールドスタンバイ
- 10.3.3 ウォームスタンバイ
- 10.3.4 ホットスタンバイ
- 10.4 ホットスタンバイ
- 10.4.1 ホットスタンバイで実行可能なクエリ
- 10.4.2 ホットスタンバイの弱点
- 10.5 ストリーミングレプリケーションの運用
- 10.5.1 フェイルオーバ時の処理
- 10.5.2 プライマリ／スタンバイの監視
- 10.5.3 プライマリ／スタンバイの再組み込み時の注意点
- 10.5.4 コンフリクトの緩和策
- 10.6 論理レプリケーション
- 10.6.1 論理レプリケーションの仕組み
- 10.6.2 可能なレプリケーション構成
- 10.6.3 レプリケーションの状況確認
- 10.6.4 レプリケーションの管理
- 10.6.5 設定手順の整理
第11章 オンライン物理バックアップ
- 11.1 オンライン物理バックアップの仕組み
- 11.1.1 pg_start_backup関数の処理
- 11.1.2 pg_stop_backup関数の処理
- 11.1.3 backup_labelとバックアップ履歴ファイルの内容
- コラム 並行したバックアップ取得の制御
- 11.1.4 WALのアーカイブの流れ
- 11.2 PITRの仕組み
- 11.2.1 WALレコード適用までの流れ
- 11.2.2 pg_controlファイル
- 11.2.3 recovery.confファイル
- コラム タイムラインとリカバリ
- 11.3 バックアップ／リカバリの運用手順
- 11.3.1 バックアップ手順
- 11.3.2 リカバリ手順
第12章 死活監視と正常動作の監視
- 12.1 死活監視
- 12.1.1 サーバの死活監視
- 12.1.2 PostgreSQLの死活監視（プロセスの確認）
- コラム プロセス確認の落とし穴
- 12.1.3 PostgreSQLの死活監視（SQLの実行確認）
- 12.2 正常動作の監視
- 12.2.1 サーバの正常動作の監視
- 12.2.2 PostgreSQLの正常動作の監視
第13章 テーブルメンテナンス
- 13.1 テーブルメンテナンスが必要な状況
- 13.2 バキュームの内部処理
- 13.2.1 不要領域の再利用
- 13.2.2 トランザクションID（XID）周回問題の回避
- 13.3 自動バキュームによるメンテナンス
- 13.4 VACUUM FULLによるメンテナンス
- 13.4.1 VACUUMが機能しないケース（例）
- 13.4.2 VACUUM FULL実行時の注意点
第14章 インデックスメンテナンス
- 14.1 インデックスメンテナンスが必要な状況
- 14.1.1 インデックスファイルの肥大化
- 14.1.2 インデックスファイルの断片化
- 14.1.3 クラスタ性の欠落
- 14.2 【予防策】インデックスファイルの肥大化
- 14.3 【改善策】インデックスファイルの断片化
- 14.4 【改善策】クラスタ性の欠落
- 14.4.1 CLUSTER実行時に適用されるインデックス
- 14.4.2 CLUSTER実行時の注意点
- 14.5 インデックスオンリースキャンの利用
- 14.5.1 インデックスオンリースキャンの利用上の注意
Part 4 チューニング編
第15章 実行計画の取得／解析
- 15.1 最適な実行計画が選ばれない
- 15.1.1 PostgreSQLが原因となる場合
- 15.1.2 PostgreSQL以外が原因となる場合
- 15.2 実行計画の取得方法
- 15.2.1 EXPLAIN文
- 15.2.2 ANALYZE文
- 15.2.3 統計情報取得のためのパラメータ設定
- コラム システムカタログ「pg_statistic」
- 15.2.4 実行計画を自動収集する拡張モジュール「auto_explain」
- 15.3 実行計画の構造
- 15.3.1 スキャン系ノード
- 15.3.2 複数のデータを結合するノード
- 15.3.3 データを加工するノード
- 15.3.4 その他のノード
- 15.4 実行計画の見方
- 15.4.1 処理コストの見積もり
- 15.4.2 処理コスト見積もりのパラメータ
- 15.5 処理コスト見積もりの例
- 15.5.1 シンプルなシーケンシャルスキャンの場合
- 15.5.2 条件付きシーケンシャルスキャンの場合
- 15.5.3 ソート処理の場合
- 15.5.4 インデックススキャンの場合
- 15.5.5 見積もりと実行結果の差
第16章 パフォーマンスチューニング
- 16.1 事象分析
- 16.1.1 PostgreSQLログの取得
- 16.1.2 テーブル統計情報の取得
- 16.1.3 クエリ統計情報の取得
- 16.1.4 システムリソース情報の取得
- 16.2 事象分析の流れ
- 16.3 スケールアップ
- 16.3.1 【事例1】SSDに置き換えが有効なケース
- 16.3.2 【事例2】メモリ容量の拡張が有効なケース
- 16.4 パラメータチューニング
- 16.4.1 【事例3】work_memのチューニング
- 16.4.2 【事例4】チェックポイント間隔のチューニング
- 16.4.3 【事例5】統計情報のチューニング
- 16.4.4 【事例6】パラレルスキャン
- 16.5 クエリチューニング
- 16.5.1 【事例7】ユーザ定義関数のチューニング
- 16.5.2 【事例8】インデックスの追加
- 16.5.3 【事例9】テーブルデータのクラスタ化
Appendix PostgreSQLのバージョンアップ
- A.1 PostgreSQLのバージョンアップポリシー
- A.2 バージョンアップの種類
- A.2.1 マイナーバージョンアップ
- A.2.2 メジャーバージョンアップ
- A.3 マイナーバージョンアップの手順
- A.4 ローリングアップデート
- A.5 メジャーバージョンアップの手順
- A.5.1 ダンプ／リストアによるデータ移行方式
- A.5.2 pg_upgradeコマンドによるデータ移行方式
- A.5.3 拡張機能を使った場合の注意点